二次性副甲状腺機能亢進病態の分子レベルでの解析ーカルシウムおよびビタミンD代謝物による遺伝子発現調節

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03671133
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 五十嵐 徹也 東京大学, 医学部・(分), 講師 (00134601)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 深川 雅史 東京大学, 医学部・(病), 助手 (00211516) ; 岡崎 具樹 東京大学, 医学部・(分), 助手 (60203973)
• Keywords: 副甲状腺ホルモン / 慢性腎不全 / カルシウム / ビタミンD / 遺伝子発現調節

Research Abstract

1.5/6腎臓摘出による慢性腎不全のモデルラットを作成し、PTHの過剰分泌すなわち二次性副甲状腺機能亢進状態が副甲状腺におけるPTH mRNAの合成の亢進に基づくこと、これが1,25Dあるいは22ーoxaー(OH)_2 calcitrrol(OCT)の投与によって、血中のCaレベルの変化を介さずに抑制されることを証明し報告した(Kidney Int.36:467,1990;Kidney Int.39:874ー881,1991)。2.細胞外液CaによってPTH分泌が調節されることの知られている培養細胞系としてラット副甲状腺由来PTーr細胞(米国NIH坂口博士より供与)を用い、PTHーCATのキメラプラスミドをトランスフェクトしたtransient expression系で我々の明らかにした転写調節系がどのように作動しているかについて検討を行ったところ、他の線維芽細胞系などに比べ、外液Ca濃度により鋭敏に反応してPTH遺伝子プロモ-タ-からの転写が調節されていることがわかり、この様な分化した細胞にCa被調節メカニズムの存在することが示唆された(日本内分泌学会雑誌67:349ー350,1991)。3.Vit.D代謝物や細胞外CaによるPTH遺伝子発現の調節機構に関わるcisーacting DNAエレメントおよび細胞性のtransーacting因子の検索と同定について研究が進み、特にCaによる調節系では上流ー2.5kbp付近に存在する15塩基対の回文構造をとるDNA配列が重要であり、この部分にCa依存性に結合する特異的核内蛋白の存在することを証明した(J Biol Chem.266:21903ー21910,1991)。この配列はラット心房性ナトリウム利尿ホルモン(ANP)遺伝子上にも発見され、in vivo潅流実験よりANP mRNAレベルも高Ca血症により著明に抑制されることを見いだした(J Clin Invest印刷中)。現在このDNA配列に結合する核蛋白のクロ-ニングを進めている。

Research Products

• [Publications] Fukagawa,M.: "Regulation of parathyroid hormone synthesis in Chronic renal failure in rats" Kidney Int.39. 874-881 (1991)
• [Publications] Okazaki,T.: "Negative regulatory elements in the human parathyroid hormone gene." J.Biol.Chem.266. 21903-21910 (1991)
• [Publications] Okazaki,T.: "The conserved mechanism of negative gene regulation by extracellular calciumーparathyroid hormone gene versus atrial natriuretic polypeptide gene." J.Clin.Invest.
• [Publications] Ogata,E.: "Control of parathyroid hormone production:views from a molecular biological approach." Kidney Int.
• [Publications] Okazaki,T.: "The conserved mechanism of negative gene regulation by extracellular calcium." J.Bone.Min.Res.6(suppl1). S181 (1991)